记者从中国科学技术大学获悉,近日,该校肖正国教授研究团队在提高钙钛矿发光二极管(LED)寿命方面取得了重要进展。他们提出了一种被称作“弱空间限域”的新方法,制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜,成功将LED亮度提高到116万尼特以上,使用寿命超过18万小时。6月11日,相关研究成果发表在《自然》期刊上。
钙钛矿是一种性能优越的新型材料,具有高发光效率、成本低廉和制作灵活的优点,在太阳能电池、LED和探测器中应用前景广泛。然而,由于传统的钙钛矿材料中,电子和空穴(负责发光的电荷)难以有效碰撞发光,由此制备出的LED发光效率低下,难以达到高亮度,且使用寿命短,通常只能持续工作数小时,很难应用在实际生活中的产品中。
为了解决这一难题,肖正国团队提出了一种完全不同的策略——“弱空间限域”。他们在钙钛矿材料里添加了磷酸和氯化铵,通过高温退火工艺,制备出晶体颗粒更大、缺陷更少的新型钙钛矿薄膜,极大地提升了LED的稳定性和亮度。研究表明,这种新型钙钛矿LED的发光效率超过22%,与商业化显示产品的发光效率持平,极限亮度达到了116万尼特,理论上能使用超过18万小时,已经达到商业化LED产品的广泛标准。这项突破性技术不仅成功克服了以往钙钛矿LED在效率和稳定性上难以兼得的技术瓶颈,更有望在未来广泛应用于高端显示屏、超高亮度照明等领域,推动LED技术进入一个崭新的时代。
记者:王利 来源:2025年6月12日